Note ABES Exploring chemo-mechanical transduction in the myosin molecular motor through computer simulations Exploration de la transduction chimio-mécanique du moteur moléculaire myosine par simulations numériques Myosine Moteur moléculaire Transduction chimio-mécanique Fluctuations Recovery stroke Dynamique moléculaire Énergie libre Myosin Molecular motor Chemo-mechanical transduction Fluctuations Recovery stroke Molecular dynamics Free energy 541.3 572.6 Myosines Énergie mécanique Cinétique chimique Dynamique moléculaire La vie repose sur des conversions d’énergie libre assurées par des machines moléculaires. Parmi elles, la myosine couple l’hydrolyse de l’ATP à la production de force sur l’actine par basculement d’un « bras de levier ». Compléter le cycle requiert une étape de régénération, ou recovery stroke, où le moteur retourne dans sa configuration armée et hydrolyse l’ATP. Comprendre ce couplage chimio-mécanique est critique pour révéler les principes de fonctionnement des moteurs moléculaires. Cette thèse aborde la question via des simulations moléculaires. Partant d’une nouvelle structure cristallographique de la myosine VI, nous proposons un mécanisme original pour le recovery stroke dans lequel la remise en place du bras de levier est déclenchée par les fluctuations thermiques et précède la fermeture du site actif, au contraire des modèles précédemment acceptés. Life relies on free energy conversions performed by molecular machines. Among them, myosin couples the hydrolysis of ATP to force production on actin through a swing of a « lever-arm ». Completing the cycle requires a regeneration step, the recovery stroke, in which the motor returns to its armed configuration and hydrolyzes ATP. Understanding this chemo-mechanical coupling is critical to unravel the functioning principles of molecular motors. In this thesis, we tackle the problem using molecular simulations. Capitalizing on a new crystal structure of myosin VI, we propose an original mechanism for the recovery stroke in which the re-priming of the lever arm is driven by thermal fluctuations and precedes the closure of the active site, unlike previously accepted models. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 137392374 Université de Strasbourg Strasbourg 2019-12-31 https://theses.hal.science/tel-02160047 application/pdf 136794531 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2018/BLANC_Florian_2018_ED222.pdf http://www.theses.fr/2018STRAF066/abes https://theses.hal.science/tel-02160047 https://theses.hal.science/tel-02160047 https://theses.hal.science/tel-02160047 Blanc Florian 1990-11-19 FR 236041320 https://theses.fr/2018STRAF066 2018STRAF066 https://doi.org/10.70675/a34cebe7zaccaz4f65zbe18zbb32053df496 2018-09-25 Chimie informatique et théorique Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Cecchini Marco MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 190234326 Houdusse Anne MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 081498748 Hummer Gerhard MADS_PRESIDENT_DU_JURY 082946728 Prost Jacques MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 033028397 033028397 Hummer Gerhard MADS_RAPPORTEUR_1 082946728 Hénin Jérôme MADS_RAPPORTEUR_2 100551467 École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 156504081 Institut de science et d’ingénierie supramoléculaires (Strasbourg) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 157760227 207480 ddc:540 ddc:570 Cecchini Marco Houdusse Anne Hummer Gerhard Prost Jacques Hummer Gerhard Hénin Jérôme École doctorale Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....) Institut de science et d’ingénierie supramoléculaires (Strasbourg) PDF 137392374